脉红螺早期发育阶段行为特征研究

发布时间：2020-09-27 12:46

　　脉红螺(Rapana venosa),是我国重要的经济贝类,但在黑海、亚得里亚海和爱琴海等地却是生物入侵种,并且严重破坏当地的双壳贝类。在脉红螺生活史中,浮游幼虫需要经过附着变态形成稚螺,稚螺经过生长发育后形成成螺。但是,在浮游幼虫附着变态过程中,幼虫表现出高死亡率和低变态率等问题,稚螺生长过程中同样具有高死亡率的问题,这些问题直接关系到贝类种群的资源变动,严重限制了脉红螺人工育苗进程。脉红螺在幼虫附着变态和稚螺早期发育阶段表现出多种行为,与其附着变态成功与否和稚螺的高死亡率密切相关。脉红螺行为是指脉红螺在个体水平上对外界环境或者自身生理状况的变化而做出的适应性反应,多数行为是动态的,对脉红螺的生存具有重要意义,其研究的对象是脉红螺在生存中所展现的不同行为及其背后的规律。本研究以脉红螺浮游幼虫的附着变态行为、残食行为、稚螺对食物的感知行为和潜沙行为以及与附着变态行为、残食行为和感知行为相关的齿舌为研究对象。研究了光照、牡蛎多糖和不同贝类等对脉红螺附着变态的影响,研究了脉红螺齿舌的产生时期及形态特征,解决了脉红螺苗种繁育过程中变态率低的难题;研究了稚螺的残食方式,行为特征以及饵料、稚螺的规格和密度等因素对其残食行为的影响,找到了解决残食的方法;研究了稚螺在静水和不同水流环境下对食物的感知能力;研究了温度、溶解氧、底质粒径和稚螺规格等因素对稚螺潜沙行为的影响,显著提高了稚螺中间培育成活率。对脉红螺早期发育阶段的研究,对阐明脉红螺种群变化和资源恢复以及提高育苗效率具有重要的理论和现实意义。主要研究结果如下:1.脉红螺浮游幼虫附着变态行为观察了脉红螺浮游幼虫附着变态的行为特征,研究了附着基、光照、饵料和牡蛎多糖等因素对幼虫附着变态的影响,研究了脉红螺齿舌发育及形态结构。结果表明:在四螺层中后期投放附有牡蛎稚贝的扇贝片可以显著提高幼虫附着变态率;黑暗环境有利于幼虫变态;贝类及其分泌物可显著诱导幼虫附着变态,适宜浓度的牡蛎多糖可诱导幼虫附着变态。脉红螺的齿舌产生于变态之前的四螺层时期,为幼虫附着变态时钻孔摄食贝类做准备。齿舌带上每一横排有3枚齿舌片:中央齿1枚,有3个小齿;侧齿1对,镰刀状;无缘齿;齿式为1:1:1。2.脉红螺稚螺残食行为研究了稚螺的残食行为特征、影响因素以及找到了解决稚螺残食的方法。发现稚螺两种残食方式:一是1.5-5mm稚螺通过钻孔残食,二是大小5-10mm稚螺之间通过钻孔(86.4%)和包裹壳口(13.6%)残食,查明残食方式与猎物和捕食者壳高的关系。发现了稚螺存在四处不同的钻孔位置,捕食者和猎物的壳高之比影响了钻孔位置的选择,发现了完全钻孔、不完全钻孔和多个钻孔等不同钻孔模式。查明了稚螺规格、饵料和密度对残食行为的影响,结果为小规格的稚螺、饥饿和高密度会显著增加稚螺的残食率。根据残食行为的影响因素,找到解决稚螺残食的有效方法:及时投喂饵料和控制培育密度是降低脉红螺稚螺残食的重要方法,菲律宾蛤仔稚贝和寻氏肌蛤等壳薄,适用于饵料,小规格稚螺易残食,应在变态后及时投喂饵料。3.脉红螺稚螺感知行为研究了脉红螺稚螺在静水和流水环境中对猎物的感知能力,发现在静水环境中,距离会显著减弱稚螺对猎物的感知能力,在猎物位于上游的实验中,发现水流会显著增强其感知能力,且水流的作用消除了距离的影响,在猎物位于下游的实验中,发现稚螺很难感知并摄食食物,表明了稚螺利用猎物释放的化学因子感知并定位猎物的行为。同时,稚螺搜寻猎物的时间同样受到水流的影响,搜寻时间长短关系为:猎物位于上游的实验静水实验猎物位于下游的实验。研究了水流速度和稚螺规格对稚螺感知行为的影响,结果发现不同水流速度不会显著影响稚螺的感知行为,但是小规格的稚螺具有更高的感知率和更短的感知时间。4.脉红螺稚螺潜沙行为稚螺通过潜沙来捕获食物和躲避敌害。研究了温度、溶解氧、底质粒径和稚螺规格等因素对稚螺潜沙行为的影响,结果发现随着温度降低,稚螺的潜沙率显著提高;溶解氧显著影响稚螺的潜沙行为,溶解氧较高时(≥6mg/L),稚螺具有明显潜沙行为,溶解氧降低,稚螺会减少潜沙行为;底质粒径同样影响稚螺的潜沙行为,稚螺在小粒径沙中的潜沙时间最短;不同规格的稚螺潜沙行为存在差异,大规格的稚螺潜沙能力更强。实验发现小规格稚螺(壳高2cm)在水温低于15℃时具有明显的脱壳行为,小规格稚螺可以通过潜入沙中来降低脱壳率。
【学位单位】：中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)
【学位级别】：博士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S917.4
【部分图文】：

因素,规格,行为,社会优势

残食的基本原则。1.2.2 残食的影响因素许多不同因素导致了不同生物的残食行为（图1.1）。HechtandPienaa（r1993）将影响因素分为两大类，即遗传和行为，行为主要是由环境限制因素引起的，其中食物、密度的影响为主要因素，其他因素也可能对残食具有重要影响作用（Fox,1975）。图 1.1 在水生环境下影响残食的因素和残食对生物的影响（Hecht and Pienaar, 1993）Figure 1.1 Factors affecting cannibalism in aquatic environment and effects of cannibalism onorganisms （Hecht and Pienaar, 1993）.1.2.2.1 遗传因素对残食的影响如图 1.2，在遗传范围内，残食的主要原因是同辈生物中由基因不同引起的个体生长率不同而产生的规格差异，同时社会优势和环境因素也可以引起规格差异而导致残食的发生；规格差异反过来又导致了等级划分的行为模式，即社会优

规格,稚鱼,行为,节肢动物

而相同大小的稚鱼之间在食物存在的情况下并不会残m 的稚鱼在饥饿时具有明显的残食行为，且不同稚鱼越高。并不是所有的物种均表现出较大规格更容易残蜂的幼虫，在规格较小时具有更强的残食行为（Polipinephelus coioides）的残食行为与规格差异并无较大格的生物残食小规格的生物是很常见的，但也有小规象存在，例如节肢动物在发育过程中会有蜕皮和化蛹弱的时期，会被较小规格的个体所残食（Polis, 1981是规格差异的原因，又是规格差异的结果，那么就必具体因素，并加以控制，以此作为最大限度地减少残异的一些主要原因是种群的高密度、生物的摄食习naar, 1993）。

水生生物,化学,机制,运输模式

因为流体环境决定了溶解的化学浓度的空间和时间模式（Weissburg,2000）。如图1.3 所示，根据流体速度和流动状态，释放的化学物质在生物体接收之前通过扩散、层流平流或湍流运动（Webster and Weissburg, 2009）。释放的化学信息具有不同的特征，通过一定的水流运输模式被生物所接收，从而介导了生物的行为和生理反应。图 1.3 水生生物间化学介导相互作用的机制（Webster and Weissburg, 2009）Figure 1.3 A mechanism for the chemical-mediated interaction of aquatic organisms （Websterand Weissburg, 2009）

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